LTE&NR上行为何选择DFT-s-OFDM

shao17555

几个概念：
1. CP-OFDM：带循环前缀的OFDM，LTE&NR下行都使用，虽然有高PAPR的问题，但对基站侧影响可控。
2. SC-FDMA：单载波 FDMA
3. DFT-s-OFDM：SC-FDMA的频域生产方式，LTE&NR下行都使用，主要是降低对终端功率放大器的线性要求。
4. PARR Peak to Average Power Ratio：峰均比。

由于OFDM 符号是由多个独立经过调制的子载波信号叠加而成的，当各个子载波相位相同或者相近时，叠加信号便会受到相同初始相位信号的调制，从而产生较大的瞬时功率峰值，由此进一步带来较高的峰值平均功率比（PAPR—Peak to Average Power Ratio），简称峰均比(PAPR)。由于一般的功率放大器的动态范围都是有限的，所以峰均比较大的MIMO-OFDM信号极易进入功率放大器的非线性区域，导致信号产生非线性失真，造成明显的频谱扩展干扰以及带内信号畸变，导致整个系统性能严重下降。


SC-FDMA是单波载（Single-carrier），与OFDMA相比之下具有的较低的PAPR（峰值/平均功率比，peak-to-average power ratio），比多载波的PAPR低1-3dB左右（PAPR是由于多载波在频域叠加引起）。更低的PAPR可以使移动终端（mobile terminal）在发送功效方面得到更大的好处，并进而延长电池使用时间。


SC-FDMA的时域和频域产生方法
1.频域的生成方法又称为DFT扩展OFDM（DFT-S-OFDM）
DFT-S-OFDM是在OFDM的IFFT调制之前对信号进行DFT扩展（DFT处理）,然后进行IDFT，这样系统发射的是时域信号,从而可以避免发射频域的OFDM信号所带来的PAPR（Peak to Average Power Ratio）的问题。
2.时域的生成方法又称为交织OFDM（IFDMA）


NR支持对称的上下行波形设计。当上下行都采用OFDMA技术时，上下行波形对称，接收机可以把上行和下行信号进行联合处理，采用更好地干扰删除技术，提升系统性能。